專利名稱：混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前的混合動(dòng)力車上的動(dòng)力傳動(dòng)裝置主要有①無級(jí)自動(dòng)變速器(CVT)、②機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)、③液力自動(dòng)變速器(AT)、④機(jī)械式手動(dòng)變速器(MT)、⑤行星齒輪式動(dòng)力分配器。
而上述傳動(dòng)裝置都有其自身的缺點(diǎn)。方案①傳動(dòng)效率低，傳遞的轉(zhuǎn)矩容量有限，價(jià)格昂貴。方案②體積大，無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換檔，換檔品質(zhì)差。方案③傳動(dòng)效率低，價(jià)格昂貴，與混合動(dòng)力的節(jié)油目標(biāo)不符。方案④無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換檔，也不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，是一種最低等的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。方案⑤結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，但速比不能改變，實(shí)際上根本就不是變速器，車速的改變不是通過它實(shí)現(xiàn)的，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)有很高的要求。
而雙離合器式自動(dòng)變速器(Double Clutch Transmission，簡稱DCT)作為一種全新的產(chǎn)品具有自身特有的性質(zhì)，是其它變速箱所不具有的，它兼有AT和AMT的優(yōu)點(diǎn)于一身，其變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將先進(jìn)的DCT變速箱結(jié)構(gòu)應(yīng)用于混合動(dòng)力車中的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，而提供一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，以克服目前混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置存在的傳動(dòng)效率較低、整體結(jié)構(gòu)體積大的缺點(diǎn)。
本發(fā)明混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連接的發(fā)電機(jī)、與自動(dòng)控制系統(tǒng)相聯(lián)接的離合器和具有兩個(gè)同心套裝式動(dòng)力輸入軸的DCT式變速箱、通過電流逆變器分別與發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)電連接的蓄電池，其特征在于，所述的離合器是在一個(gè)殼體中設(shè)有三套分別控制的離合副，該三套離合副的主動(dòng)片固裝在殼體內(nèi)腔上，其中第一套離合副的從動(dòng)片通過滑鍵與所述變速箱的一個(gè)輸入軸驅(qū)動(dòng)連接，第二套離合副的從動(dòng)片通過滑鍵與所述變速箱的另一個(gè)輸入軸驅(qū)動(dòng)連接，第三套離合副的從動(dòng)片與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接；離合器的殼體通過固設(shè)在殼體一側(cè)端上的中心軸與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)連接。
本發(fā)明是根據(jù)DCT和混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理，形成的一種全新的三離合器式結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力車動(dòng)力傳動(dòng)裝置?？梢源蠓鹊慕档突旌蟿?dòng)力系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的要求。本發(fā)明混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置與目前混合動(dòng)力車相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于本套傳動(dòng)裝置完全是機(jī)械傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高、轉(zhuǎn)矩容量大、成本低，所以具有最高的傳動(dòng)效率，完全符合混合動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)油目標(biāo)。
2.能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力換檔，自動(dòng)換檔，換檔品質(zhì)好，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都可以充分利用變速器的速比。
3.可以大幅度的降低混合動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的要求。


圖1是本發(fā)明混合動(dòng)力車動(dòng)力傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是圖1中所示離合器(1)與DCT變速箱間接部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1、圖2，一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)21、電動(dòng)機(jī)19、通過齒輪18與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連接的發(fā)電機(jī)20、與自動(dòng)控制系統(tǒng)相聯(lián)接的離合器1和具有兩個(gè)同心套裝式動(dòng)力輸入軸6、17的DCT式變速箱、通過電流逆變器16分別與發(fā)電機(jī)20和電動(dòng)機(jī)19電連接的蓄電池15，其特征是，離合器1是在一個(gè)殼體C7中設(shè)有三套分別控制的離合副，該三套離合副的主動(dòng)片C4、C5、C6固裝在殼體C7內(nèi)腔上，其中第一套離合副的從動(dòng)片C1通過滑鍵與所述變速箱的一個(gè)輸入軸17驅(qū)動(dòng)連接，第二套離合副的從動(dòng)片C2通過滑鍵與所述變速箱的另一個(gè)輸入軸6驅(qū)動(dòng)連接，第三套離合副的從動(dòng)片C3與所述發(fā)動(dòng)機(jī)21的輸出軸22驅(qū)動(dòng)連接；離合器1的殼體C7通過固設(shè)在殼體C7一側(cè)端上的中心軸C8與電動(dòng)機(jī)19的轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)連接。
所述的DCT式變速箱的兩個(gè)同心套裝式動(dòng)力輸入軸6、17是從電動(dòng)機(jī)19中空的轉(zhuǎn)子內(nèi)腔穿過而分別與所述的兩個(gè)從動(dòng)片C2、C1相連接。
所述變速箱1的一個(gè)輸入軸6上的主動(dòng)齒輪2與分別設(shè)置在變速箱兩個(gè)中間軸7、12上的三檔被動(dòng)齒輪5和一檔被動(dòng)齒輪14相嚙合；所述變速箱的另一個(gè)輸入軸17上的主動(dòng)齒輪3與分別設(shè)置在變速箱兩個(gè)中間軸7、12上的四檔被動(dòng)齒輪4和二檔被動(dòng)齒輪13相嚙合。
所述離合器殼體C7一側(cè)端上的中心軸C8是一向殼體C7內(nèi)腔凹進(jìn)的、可套置于所述變速箱輸入軸17外側(cè)的空心軸。
圖1中所示的9為變速箱的輸出軸，10為輸出軸齒輪，8和11為分別與輸出軸齒輪10相嚙合的兩個(gè)中間軸輸出齒輪，S1、S2、S3、S4分別為一檔、二檔、三檔、四檔被動(dòng)齒輪的同步器。
本發(fā)明動(dòng)力傳動(dòng)裝置的工作原理是(1)啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況當(dāng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，由蓄電池15釋放電能驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)20啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)21。
(2)電動(dòng)機(jī)起步工況起步時(shí)由控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，這時(shí)第一離合器(即所述離合器1的第一套離合副)和第三離合器(即所述離合器1的第三套離合副)處于分離狀態(tài)，離合器由蓄電池15驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)19，電動(dòng)機(jī)19通過第二離合器(即所述離合器1的第二套離合副)將動(dòng)力傳到第一輸入軸6，輸入軸6通過一、三檔主動(dòng)齒輪2將動(dòng)力傳到一檔被動(dòng)齒輪14，一檔被動(dòng)齒輪14通過同步器S1將動(dòng)力傳到中間軸12，中間軸12把動(dòng)力傳到動(dòng)力輸出軸齒輪10，進(jìn)而將動(dòng)力傳到動(dòng)力輸出軸9，至差速器，車輛起步。起步過程中第三套離合副是分離的，動(dòng)力完全由電動(dòng)機(jī)19提供。
(3)純電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車速較低負(fù)荷較小時(shí)，完全由電動(dòng)機(jī)19提供動(dòng)力。這時(shí)第三離合器是分離的，蓄電池15驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)19，這時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)需要選擇合適的檔位，如果掛奇數(shù)擋，第二離合器閉合，電動(dòng)機(jī)19通過第二離合器將動(dòng)力傳到車輪；如果掛偶數(shù)擋，第一離合器閉合，電動(dòng)機(jī)19通過第一離合器將動(dòng)力傳到車輪。當(dāng)蓄電池15的SOC值低于限定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)21啟動(dòng)，為蓄電池15充電。
(4)純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車速較高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)具有很高的效率，這時(shí)動(dòng)力完全由發(fā)動(dòng)機(jī)21提供，電動(dòng)機(jī)19空轉(zhuǎn)，第三離合副閉合，這時(shí)與普通汽車完全一樣，由控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檔位，如果掛奇數(shù)擋，第二離合器閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)21通過第二離合器將動(dòng)力傳到車輪；如果掛偶數(shù)擋，第一離合器閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)21通過第一離合器將動(dòng)力傳到車輪。當(dāng)蓄電池15的SOC值低于限定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)21也要為蓄電池充電。
(5)混合驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)急加速和上坡時(shí)，負(fù)荷急劇增加，這時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)21和電動(dòng)機(jī)19聯(lián)合提供動(dòng)力，這時(shí)第三離合副閉合，蓄電池15驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)19，發(fā)動(dòng)機(jī)21和電動(dòng)機(jī)19的動(dòng)力通過第三離合器復(fù)合，由控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檔位，根據(jù)需要工作的擋位，閉合第一離合器或第二離合器，把復(fù)合后的動(dòng)力傳到車輪。當(dāng)蓄電池15的SOC值低于限定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)21也要為蓄電池充電。
(6)制動(dòng)能量回收模式當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)19轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)模式，這時(shí)第一離合器和第二離合器至少有一個(gè)是處于結(jié)合狀態(tài)，制動(dòng)能量通過傳動(dòng)裝置傳到發(fā)電機(jī)19，發(fā)電機(jī)19將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成電能為蓄電池15充電。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(21)、電動(dòng)機(jī)(19)、與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連接的發(fā)電機(jī)(20)、與自動(dòng)控制系統(tǒng)相聯(lián)接的離合器(1)和具有兩個(gè)同心套裝式動(dòng)力輸入軸(6、17)的DCT式變速箱、通過電流逆變器(16)分別與發(fā)電機(jī)(20)和電動(dòng)機(jī)(19)電連接的蓄電池(15)，其特征在于，所述的離合器(1)是在一個(gè)殼體(C7)中設(shè)有三套分別控制的離合副，該三套離合副的主動(dòng)片(C4、C5、C6)固裝在殼體(C7)內(nèi)腔上，其中第一套離合副的從動(dòng)片(C1)通過滑鍵與所述變速箱的一個(gè)輸入軸(17)驅(qū)動(dòng)連接，第二套離合副的從動(dòng)片(C2)通過滑鍵與所述變速箱的另一個(gè)輸入軸(6)驅(qū)動(dòng)連接，第三套離合副的從動(dòng)片(C3)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(21)的輸出軸(22)驅(qū)動(dòng)連接；離合器(1)的殼體(C7)通過固設(shè)在殼體(C7)一側(cè)端上的中心軸(C8)與電動(dòng)機(jī)(19)的轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述變速箱(1)的一個(gè)輸入軸(6)上的主動(dòng)齒輪(2)與分別設(shè)置在變速箱兩個(gè)中間軸(7、12)上的三檔被動(dòng)齒輪(5)和一檔被動(dòng)齒輪(14)相嚙合；所述變速箱的另一個(gè)輸入軸(17)上的主動(dòng)齒輪(3)與分別設(shè)置在變速箱兩個(gè)中間軸(7、12)上的四檔被動(dòng)齒輪(4)和二檔被動(dòng)齒輪(13)相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述離合器殼體(C7)一側(cè)端上的中心軸(C8)是一向殼體(C7)內(nèi)腔凹進(jìn)的、可套置于所述變速箱輸入軸(17)外側(cè)的空心軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的DCT式變速箱的兩個(gè)同心套裝式動(dòng)力輸入軸6、17是從電動(dòng)機(jī)19中空的轉(zhuǎn)子內(nèi)腔穿過而分別與所述的兩個(gè)從動(dòng)片C2、C1相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。它由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、與自動(dòng)控制系統(tǒng)相聯(lián)接的離合器和DCT式變速箱、蓄電池組成，所述離合器是在一個(gè)殼體中設(shè)有三套分別控制的離合副，該三套離合副的主動(dòng)片固裝在殼體內(nèi)腔上，其中第一套離合副的從動(dòng)片與變速箱的一個(gè)輸入軸驅(qū)動(dòng)連接，第二套離合副的從動(dòng)片與變速箱的另一個(gè)輸入軸驅(qū)動(dòng)連接，第三套離合副的從動(dòng)片與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸驅(qū)動(dòng)連接；離合器的殼體通過固設(shè)在殼體一側(cè)端上的中心軸與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)連接。具有傳動(dòng)效率高、轉(zhuǎn)矩容量大、成本低、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60K6/36GK1876421SQ200610016888
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者程秀生, 馮巍 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)